министерство сельского хозяйства российской федерации
ярославская государственная сельскохозяйственная академия
кафедра эксплуатации машинно-тракторного парка и безопасности
курсовая работа
тема:
« тягово-динамический расчет автомобиля »
Выполнил:
студент 4-ого курса
Инженерного факультета
Заочного отделения
учебный шифр 30666
Проверил: Скобелкин
Сергей Захарович.
Дата регистрации в деканате__________________
Дата регистрации на кафедре__________________
Оценка работы__________________
Ярославль 2006 г.
Содержание.
Индивидуальное задание____________________________________________
1. Назначение автомобиля и эффективность его использавания___________3
2. Выбор компоновочной схемы_______________________________________3
3. Тягово-динамический расчет________________________________________3
3.1 Определение массовых показателей автомобиля___________________3
3.2 Расчет параметров двигателя___________________________________4
3.3 Определение параметров трансмиссии___________________________5
3.4 Тяговая характеристика________________________________________7
3.5 Динамическая характеристика___________________________________8
3.6 Ускорение автомобиля________________________________________11
3.7 Время и путь разгона_________________________________________13
3.8 Тормозная динамика__________________________________________16
3.9 Топливная экономичность автомобиля___________________________18
4. Характеристика автомобиля и его свойств
4.1 Общая характеристика________________________________________19
4.2 Двигатель___________________________________________________19
4.3 Рулевое управление__________________________________________20
4.6 Тормозные системы__________________________________________20
4.7 Схема электрооборудования___________________________________20
4.8 Кузов______________________________________________________21
Список использованной литературы__________________________________22
Индивидуальное задание.
1) класс автомобиля -11.
2) тип двигателя – бензиновый.
3) максимальная скорость на 4-ой передаче -120 км/ч.
4) количество мест – 4 чел..
1. Назначение автомобиля и эффективность
его использования.
Автомобили 11 класса, по принятой в РФ классификации, прототипом может служить ВАЗ 1111.
Это небольшие по габаритам автомобили, экономичные по расходу топлива, предназначенные для использования в городском цикле. Рассчитанные на перевозку максимум 4-ех человек, или 2-ух человек и при сложенном заднем сиденье,
200 кг багажа.
В силу малых габаритов, небольшой массы кузова, этот автомобиль имеет ряд недостатков в безопасности для пассажиров.
Плюсы автомобилей этого класса это относительно низкая стоимость и экономичность.
2. Выбор компоновочной схемы.
1)тип кузова.
Определим 3-ех дверный, 4-ех местный салон.
Длинна 3200 мм.
Ширина 1420 мм.
Ширина колеи 1200 мм.
Расстояние между осями колес 2180 мм.
Высота 1400 мм.
2) Колесная формула. Определим 2х4, т.е ведущими являются передняя пара колес, из 2-ух существующих.
3) тип трансмиссии, механическая 4-ех ступенчатая.
3.Тягово-динамический расчет.
1. Определения массовых показателей автомобиля и размера шин.
Gа = Gc + Gп (1)
Где Gа – полная масса автомобиля
Gc – собственная масса автомобиля в снаряженном состоянии.
Gп = 340 кг. масса полезной нагрузки, дано.
Км= Gп / Gc (2)
Км = 0,4 - коэффициент использования массы, из таб.№1[1].
Находим Gc = 320 кг. / 0,42 = 760 кг.
Находим Gа = 760 кг. + 320 кг. = 1080 кг. = 10584 Н.
Найдем распределение массы автомобиля по осям, используя данные таб.№2[1].
На переднею ось Р1= Gа * 0,55 = 1080 кг. * 0,55 = 594 кг.
На заднею ось Р2= Gа * 0,45 = 1080 кг. * 0,45 =486 кг.
Максимальная нагрузка на одно колесо Рmax .
Рmax = Рк * Фс * Фт (3)
Где Рк = Р1/ 2 = 594 кг. / 2 = 308 кг. наибольшая статистическая нагрузка на колесо.
Фс = 1,1 коэффициент учитывающий фактор скорости.
Фт = 1 коэффициент учитывающий тормозной фактор.
Рmax = 297 кг. * 1,1 * 1 = 326,7 кг. = 3,2 кН.
Из таб.№3[1]. учитывая Рmax = 3,2 кН.
Примем низкопрофильные шины с условным обозначением 135R15 и универсальным рисунком протектора.
Определим радиус качения rк .
rк = λ’ * rо ; (4)
λ’ = 0,97 коэффициент деформации шины, для легковых автомобилей.
rо = d / 2 + B * 0,7; (5)
где d – диаметр посадочного обода.
d = 15 дюймов * 25,4 мм/дюйм = 381 мм = 0,381 м.
В = 0,135 м – ширина шины.
rо = 0,381м / 2 + 0,135 м * 0,7 = 0,284 м
rк = 0,97 * 0,284м = 0,275 м.
2. Расчет параметров двигателя.
Nмах = 1,2 * [Ga * ψ * Vмах + 0.077 * k * F * V3мах] *0,0003 * (1/ ηт); (6)
Где, Nмах – мощность двигателя, в кВт, необходимая для движения автомобиля с установившейся максимальной скоростью в характерных дорожных условиях.
Ga – полная масса автомобиля, Н.
ψ – суммарный коэффициент дорожного сопративления.
ψ = f + i ; (7)
f = 0,015 – коэффициент сопротивления качению для сухого асфальтного шоссе.
i = 0,02 – максимальный подъем преодолеваемый автомобилем на максимальной скорости.
ψ = 0,02 + 0,015 = 0,035
к = 0,15 н*с/м4 - коэффициент аэродинамического сопротивления.
F = 0,78 * Ва * На ; (8)
F – лобовая площадь.
Ва = 1,21 м. – ширина колеи
На = 1,4 м. - высота автомобиля
F = 0,78 * 1,21 * 1,4 = 1,32 м2.
Vмах = 120 км/ч – максимальная скорость движения
ηт = 0,9 – К.П.Д. трансмиссии.
Nмах = 1,2 * [10584 Н * 0,035 * 120 км/ч + 0,077 * 0,15 н*с/м4 *
* 1,32 м2 * (120 км/ч)3] * ( 3 / 10000) * (1/ 0,9) =
= 1,2 * [44452 + 26345] * 0,0003 * 1,111 = 28 кВт
Изобразим графически зависимости мощности и крутящего момента двигателя от частоты вращения, пользуясь методом
С.Р. Лейдермана для бензиновых двнгателей.
Ne = Nмах [ n/nN + (n/ nN)2 - (n/ nN)3]; (9)
Ne – текущее значение мощности,
n – частота вращения,
nN - частота вращения при максимальной мощности.
Мк = 9554 * Ne / n ; (10)
Мк – текущее значение крутящего момента.
Таблица №1.
|
n |
n/nN |
(n/ nN)2 |
(n/ nN)3 |
Ne, кВт |
Мк , Н*м |
|||
|
900 |
0,16 |
0,025 |
0,004 |
5 |
53 |
|||
|
1840 |
0,328 |
0,107 |
0,035 |
11,2 |
58 |
|||
|
2780 |
0,496 |
0,246 |
0,06 |
19 |
65 |
|||
|
3720 |
0,664 |
0,441 |
0,293 |
22,7 |
58,3 |
|||
|
4660 |
0,833 |
0,694 |
0,578 |
26,6 |
54,5 |
|||
|
5600 |
1 |
1 |
1 |
28 |
47,8 |
|||
На основе этих данных строим графики.
рис.1
рис.2